制革廢水處理工藝研究畢業(yè)論文

1、制革廢水處理工藝研究畢業(yè)論文 制革廢水處理工藝研究 學(xué) 生 姓 名 : 吳航維 專 業(yè) 名 稱 : 精細(xì)化學(xué)品生產(chǎn)技術(shù) 指 導(dǎo) 老 師： 梁美東老師 論 文 答 辯 日 期: 12月10日摘 要制革廢水中含有大量蛋白質(zhì) 、染料、油脂、硫化物、鉻鹽以及毛渣等有害物質(zhì)，因不同企業(yè)原料皮、加工工藝和成品皮革等不同,本文針對株洲某制革廢水進(jìn)行工藝設(shè)計(jì),本著精簡實(shí)用的設(shè)計(jì)思路,對株洲某制革廢水提出了兩個(gè)設(shè)計(jì)方案:共凝聚混凝氣浮+SBR和共凝聚混凝氣浮+生物接觸氧化。共凝聚混凝氣浮反響工藝參數(shù):氣液混合泵較佳的運(yùn)行壓力為0.55MPa,微氣泡直徑在3545m之間,最正確回流比225%。并利用燒杯正交實(shí)驗(yàn)確

2、定了最正確投藥:FeSO的投加量為2.66g/L;投加堿性NaAlO廢液調(diào)節(jié)廢水的pH值為8;PAM的投藥量為1mg/L,當(dāng)進(jìn)水COD為7.70xmg/L,油脂含量0.972xmg/L,SS1.90xmg/L時(shí)制革廢水混合水,應(yīng)用到共凝聚氣浮反響器時(shí)COD的去除率在85%左右,SS去除率在90%左右,油脂去除率在99.5%左右,并進(jìn)行了抗沖擊實(shí)驗(yàn) 。序批式活性污泥法SBR反響工藝參數(shù):運(yùn)行方式采用底進(jìn)水頂出水,控制進(jìn)水流速在8L/h,最正確排水比為3/5。曝氣時(shí)間為6h,曝氣量為0.06/h,而污泥濃度控制在46g/L左右時(shí),處理效率最高。在確定的工藝參數(shù)下,進(jìn)水排水1.73h,曝氣6h,沉淀

3、1.5h,閑置1h,進(jìn)水為共凝聚混凝氣浮出水,水質(zhì)COD在1000mg/L,氨氮在70m mg/L左右波動(dòng)時(shí),系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性好,COD去除率在90%以上,氨氮去除率在85%以上。生物接觸氧化反響工藝參數(shù):生物接觸氧化工藝處理制革廢水,處理效果穩(wěn)定,進(jìn)水為共凝聚混凝氣浮出水,水質(zhì)COD在I000 mg/L,氨氮濃度在70 mg/L,水利停留時(shí)間在6.5h,進(jìn)水pH值在8左右,COD和氨氮的去除率都在85%以上;當(dāng)進(jìn)水COD濃度增大為2400 mg/L左右,氨氮N-N增大為160 mg/L左右時(shí)系統(tǒng)有較強(qiáng)的抗沖擊負(fù)荷。關(guān)鍵詞:制革廢水;共凝聚氣浮;序批式活性污泥法;生物接觸氧化AbstractA

4、great deal of protein,colorant,fatty acids,sulfide,chromium salt,and skin residue and so on.The raw materials were different. According to the discharge of Tannery Company in Zhu Zhou,the Process was designed.Two different craft were designed:coagulation-flotation system+SBR systema and coagulation-

5、flotation system+bio-contact oxidation system.Coagulation-flotation system:the results of the study on the stable time shawed that when the Pressure was 0.55MPa,the stable time was the longest.The pressure of gas-liquid pump was /0>. diameter of miciro一bubble was figured out about 3545m by means

6、of Stokes,Expression in the Pressure of 0.55MPa.Got the best dosages of orthogonaltest in breakers:Fewas 2.66g/L,the Wastewater PH value of adding alkalinewaste liquld wass 8 and PAM was 1mg/L,and got the best flow recycle ratio 225%.These parameters were used in the coagulation-flotation system.Whe

7、n COD was 7.70xmg/L,SS was 1.90xmg/L,oil grease was 0.972xmg/L,the experimental results showed that the average COD、SS、oil grease removal rate were beyond 85%、90%、99.5%respectivedly，and the shock resistances of experiments were also done.The experimental research of tannery washewater by Sequence Ba

8、tch Reactor SBRshowed that reliable and stable treatment results could be achieved.The metbod of draining in the top and influent in the bottom was feasible.The speed of influent was 8L/h;the best ratio of draining was 3/5.Aeration time and aeration quantity has strong influence on treatment efficie

9、ncy.When MLSS was between 4g/L and 6g/L,the removal rate of COD was high.The draft parameter of the reactor:the time of influenteffluentwas 1.73h,aeration 6h,settle 1.5h.When the COD and N-N were 85% respecticely.The process is easy to run and is a stronger suitable stress according to the shock res

10、istances.Key words:Tannery wastewater;SBR;Coagulation-flotation system;Bio-contact oxidation process . 目 錄摘 要. 2Abstract.3緒 論.5第一章 實(shí)驗(yàn)藥劑和實(shí)驗(yàn)工藝裝置.61.1實(shí)驗(yàn)藥劑.61.2實(shí)驗(yàn)工藝反響設(shè)備.71.2.1共凝聚混凝氣浮反響器.71.2.2SBR反響器.81.2.3生物接觸氧化反響器.9第二章 共凝聚混凝氣浮工藝處理制革廢水的研究. 10.10. 10.112.2.1正交試驗(yàn)結(jié)果.112.3共凝聚混凝氣浮工藝處理制革廢水實(shí)驗(yàn).132.3.1回流比對處理效果的影

11、響.13.14本章小結(jié).16第三章SBR工藝處理制革廢水.173.1活性污泥的培養(yǎng)馴化.17. 193.2.1曝氣量對COD去除的影響.1919.203.5高負(fù)荷沖擊下SBR系統(tǒng)運(yùn)行情況.214.曝氣量對去除效果的影響.234.穩(wěn)定性能測試.25.27本章小結(jié).28結(jié) 論.29參考文獻(xiàn).30緒 論1?課題背景制革工業(yè)的污染物主要來自生產(chǎn)過程的廢水及固體廢棄物。制革工業(yè)的廢水從準(zhǔn)備和蹂制兩道工序中產(chǎn)生。制革廢水的特點(diǎn)是高濃度有機(jī)廢水,COD濃度可達(dá)上萬mg/L,制革廢水的毒性來自硫化物和三價(jià)鉻。廢鉻液中鉻的含量可達(dá)數(shù)千mg/L,制革廢水的臭味主要由蛋白質(zhì)分解和添加的硫化鈉造成,制革廢水的色度主要

12、是染料和靴劑造成,廢水的色度可達(dá)數(shù)千倍。制革廢水顯堿性,pH值常在910,屬污染嚴(yán)重且較難處理的工業(yè)廢水 4。準(zhǔn)備階段排出的廢水呈強(qiáng)堿性主要為浸灰、脫毛、廢水,約占全部排水量的60%,廢水中含有高濃度的氯化物,硫化物,防腐劑,油脂,蛋白質(zhì)和懸浮物等。靴制工段排出的廢水呈弱酸性含鉻廢水,化學(xué)助劑及染料等。鉻靴廢液中鹽含量高達(dá)4000mg/L,水量為總廢水量的30%左右。制革混合廢水呈堿性,有毒,難降解物質(zhì)含量高,外觀污蝕,氣味難聞 5。目前,中國皮革工業(yè)的開展迅速,國營、外資、私營企業(yè)并存,已成為世界公認(rèn)的皮革加工中心和貿(mào)易中心,跨入了世界皮革生產(chǎn)的前列,但90%的制革廠屬中小企業(yè)。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì),

13、目前只有30%的制革企業(yè)不同程度地簡單處理了廢水,其它企業(yè)的綜合廢水直接排入河流和湖泊,對環(huán)境造成了嚴(yán)重污料6。局部企業(yè)由于對制革工業(yè)污染物處理的方法和選擇工藝流程不同,基建投資和污染物處理本錢也不同7。國內(nèi)制革廠綜合廢水水質(zhì)根本情況如表1所示。表1國內(nèi)制革廠綜合廢水水質(zhì)根本情況第一章 實(shí)驗(yàn)藥劑和實(shí)驗(yàn)工藝裝置實(shí)驗(yàn)分析方法如表1.1所示"表1.1 分析方法測量所用到的儀器如表1.2所示。所用的藥品如表1.3所示 本實(shí)驗(yàn)使用費(fèi)慶志12等人設(shè)計(jì)的共凝聚氣浮反響器,反響別離系統(tǒng)氣浮池主要由接觸反響區(qū)和別離區(qū)構(gòu)成,其中接觸區(qū)是實(shí)現(xiàn)釋氣水中的微細(xì)氣泡群與絮凝水中絮粒混合、碰撞、粘附的場所,別離區(qū)

14、是將帶氣絮粒與清水進(jìn)行別離的場所。內(nèi)徑為600mm,高度為650mm,有效高度為600mm,有效容積為160L;其中內(nèi)部的接觸反響區(qū)內(nèi)徑為200mm,有效高度為500mm,有效容積為16L。上部設(shè)有電動(dòng)刮渣機(jī)及排水口與排泥口。共凝聚氣浮裝置工藝流程如圖1.2所示。1.2.2 SBR反響器本實(shí)驗(yàn)使用金穎50等人設(shè)計(jì)的是BR反響器。SBR反響系統(tǒng)如圖1.3所示。反響器直徑40mm,高220mm,有效容積為23L。反響器上部設(shè)計(jì)為圓柱形,底部為圓錐形,圓錐底部設(shè)置排泥管排放剩余污泥,反響器底部布置下部開孔的小氣泡擴(kuò)散器穿孔管,這樣不易發(fā)生堵塞且利于氣液充分混合接觸,促進(jìn)了氧的傳遞;采用下部進(jìn)水,為使

15、均勻布水且減小進(jìn)水時(shí)水的擾動(dòng)采用水平方向開孔的穿孔管布水器,不設(shè)潷水器,采用進(jìn)水頂出水的排水方式,在SBR池頂部設(shè)置齒型溢流堰排水。用水泵進(jìn)水,液體流量計(jì)控制進(jìn)水流量,采用空壓機(jī)鼓風(fēng)曝氣,轉(zhuǎn)子流量計(jì)調(diào)節(jié)曝氣量。1.2.3 生物接觸氧化反響器實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖1.4所示,反響器裝置由PVC塑料加工制成,高度為,直徑為15O,有效體積為。反響器采用上部進(jìn)水、底部出水的連續(xù)進(jìn)出水方式。曝氣方式采用曝氣頭曝氣,充氧設(shè)備為微型空氣壓縮機(jī),進(jìn)氣由氣體轉(zhuǎn)子流量計(jì)控制。圖1.4反響器裝置示意圖本實(shí)驗(yàn)確定采用懸掛式填料中的組合式填料,組合式填料集軟性填料和半軟性填料之優(yōu),克服了兩者的弊端,在污水的生化處理過程中

16、有廣泛的應(yīng)用。它是由塑料環(huán)為依托作為骨架,負(fù)載著維綸絲,維綸絲緊固在塑料環(huán)上,在污水體中絲束分散均勻,易生膜、換膜,并對污水濃度的適用性好。組合式填料如圖1.5所示,主要設(shè)計(jì)參數(shù)如下:材質(zhì):全塑性夾片維綸醛化絲;填料中心直徑:80mm;填料單元直徑:160mm;中心纖維繩間距:80mm第二章 共凝聚混凝氣浮工藝處理制革廢水的研究共凝聚反響器能釋放出大量的高度密集的超微氣泡,與投藥混合后的初級反響水,也就是微絮粒剛要形成而尚未形成時(shí)的水,充分?jǐn)嚢韬?同時(shí)成長,使顆粒以微氣泡為核成長,即超微氣泡與微絮粒同時(shí)形成,并結(jié)合一起,進(jìn)而共同成長為帶氣絮體,這樣的帶氣絮體再與助凝劑相作用,形成更大的帶氣絮體

17、“群、“團(tuán)或片等 。這樣形成的帶氣絮體在上浮過程中,不但不會受到剪切力影響使己附著的小氣泡脫落51-54,而且上浮快,浮渣十分穩(wěn)定,可長時(shí)間的濃縮,降低浮渣的含水率12。溶氣系統(tǒng)工作穩(wěn)定的條件下,將釋氣水迅速注入高140mm的500mL量筒,凈置,直至量筒內(nèi)肉眼可分辨的氣泡完全溢出水面,記錄該過程所需的時(shí)間即為氣泡的穩(wěn)定間。平行測三次,得到的數(shù)據(jù)取平均值作為最終數(shù)據(jù)。氣泡穩(wěn)定時(shí)間可以作為一個(gè)間接衡量氣浮性能的參數(shù)。由斯托克斯公式StokeExpression可得出氣泡直徑的計(jì)算公式,式中：制革廢水混合水質(zhì)C0D為7.70mg/L,色度6.68倍。實(shí)驗(yàn)是采用靜態(tài)燒杯試驗(yàn),取50mL水樣于JTY-

18、6混凝試驗(yàn)攪拌機(jī)上的燒杯中,投入Fes,快速攪拌r/minmin:到min時(shí)參加堿性NaAl廢液至2min時(shí),投入聚丙烯酞胺PAM,改為慢拌50r/min10min,靜置30min后,取上清液測COD和色度并進(jìn)行分析。正交試驗(yàn)因素水平得選擇:1因素的選取:通過單因素試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)在眾多影響因素中混凝劑Fes的用量,投加堿性NaAl廢液調(diào)節(jié)廢水的pH值及助凝劑PAM的用量對混凝效果的影響比擬重要,因此本文選取上述三個(gè)因素為正交試驗(yàn)的因子。2水平的選取:對上述三個(gè)因素各自水平的選取,依據(jù)單因素試驗(yàn)各因子的水平選定為4個(gè),盡量使水平覆蓋要考察的范圍。4實(shí)驗(yàn)評價(jià)指標(biāo):本實(shí)驗(yàn)選擇的混凝處理效果指標(biāo)為COD去

19、除率和色度去除率。硫酸亞鐵FeS、堿性鋁酸鈉廢液NaOH和NaAl和聚丙烯酞胺PAM組合藥劑正交混凝實(shí)驗(yàn)結(jié)果及根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行的直觀分析結(jié)果見表2.3和表2.4。初次運(yùn)轉(zhuǎn)前必須在氣液混合泵內(nèi)加水,然后將泵的進(jìn)口閥門和出口閥門全開,將進(jìn)氣閥及壓力表關(guān)閉后,短暫接通電源,確認(rèn)泵的旋轉(zhuǎn)方向正確無誤后正式運(yùn)轉(zhuǎn)。逐漸調(diào)小進(jìn)口閥門,直到壓力表的壓力顯示0.3kgf.c,然后開啟吸氣閥,吸氣量由與之相連的氣體流量計(jì)量,氣體在水中的溶解量一般為水流量的3%常壓時(shí)的飽和溶解量,氣液混合泵的氣體注入量應(yīng)大于飽和溶解量。調(diào)節(jié)出口壓力閥門,直到壓力表顯示處理系統(tǒng)所需的壓力。對進(jìn)口閥、出口閥和吸氣閥進(jìn)行微調(diào)節(jié),直到取得

20、理想的混合效果。此時(shí)可以看到溶氣水進(jìn)入氣浮池中時(shí),經(jīng)減壓釋放出大量乳白色霧狀的微小氣泡。開啟污水泵,根據(jù)進(jìn)水量的大小對計(jì)量控制加藥量的流量計(jì)進(jìn)行調(diào)節(jié),可以看到氣浮池中微小氣泡與帶有礬花的進(jìn)水相粘附,并且被氣泡托起推向池面,35分鐘后即在氣浮池水面上出現(xiàn)一層泥渣層。隨著時(shí)間的延長,泥渣層逐漸增厚,最后可通過刮渣機(jī)刮至渣槽去除。在停止系統(tǒng)的運(yùn)行時(shí),特別注意溶氣系統(tǒng),也就是在停止氣液混合泵的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),首先要關(guān)閉吸氣閥門,待管路中的氣體全部排放后,關(guān)閉泵的電源,防止排水管路端設(shè)備的損壞。進(jìn)水水質(zhì)COD為7.70 x mg/L,油脂含量0.972 x mg/L, SS1.90 x mg/L 。把最正確投藥

21、量:Fes的投量:2.66/L,堿性鋁酸鈉廢液含氫氧化鈉和鋁酸鈉調(diào)節(jié)廢水的pH值為8,PAM投加量為1mg/L應(yīng)用到共凝聚氣浮中,工藝流程:原水經(jīng)污水泵提升到接觸反響器中,將硫酸亞鐵,堿性鋁酸納廢液,PAM在污水泵的泵前吸入口參加,溶氣水通過普通減壓閥從氣浮池的底部參加,二者逆向流動(dòng)。氣泡在上升過程中和下降的原水所含的絮體接觸碰撞,氣一粒結(jié)合后形成絮體上浮到氣浮池上部,形成浮渣,刮渣機(jī)將其刮到渣槽,從排渣口排出。澄清水從氣浮池底部的穿孔管收集排出,其中一局部回流用做氣液混合泵制造溶氣水,其余的那么可以回用或排放,得到回流比對處理效果的影響。圖2.5回流比對COD、油脂和SS去除率的影響由圖2.

22、5知,當(dāng)回流比為225%時(shí)即可到達(dá)較為穩(wěn)定的去除效果,COD的去除率在85%左右,SS去除率在90%左右,油脂去除率在99.5%左右。此時(shí)SS200mg/L,含量己經(jīng)到達(dá)國家污水排放執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)GB8978-1996,油脂15mg/L也已經(jīng)到達(dá)排放標(biāo)準(zhǔn)。但回流比在200%以下時(shí)去除率都較差,這是由于回流比過小時(shí),氣泡缺乏以粘附生成的絮體上升,局部絮體由于未能和足夠量的氣泡粘附而無上浮趨勢或上升緩慢。以用1L量筒在接觸反響池中取出1L混合液,靜置上浮,測定COD去除率,浮渣占中體積的90%以上為上浮完全;將渣和水一同到入另一個(gè)1L量筒中,靜置,測定COD去除率,往復(fù)屢次,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2.6所示進(jìn)水流

23、量:300L/h,回流比:225%,壓力:0.55MPa。表2-5處理后各個(gè)物質(zhì)含量本章小結(jié)采用共凝聚混凝氣浮的方式對制革廢水進(jìn)行處理,從氣液混合泵運(yùn)行壓力、微氣泡直徑、混凝劑投加量、回流比、抗沖擊性等方面進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。得出如下結(jié)論: 1氣液混合泵較佳的運(yùn)行壓力為0.55MPa;根據(jù)斯托克斯公式計(jì)算得到該工作壓力時(shí)釋氣水中微氣泡直徑的近似值在3545m之間。2通過正交試驗(yàn)得出,硫酸亞鐵Fes與堿性鋁酸鈉廢液含氫氧化鈉和鋁酸鈉和助劑聚丙烯酞胺PAM組合藥劑的最正確投藥量:Fes;的投加量為2.66g/L;投加堿性NaAl廢液調(diào)節(jié)廢水的pH值為8;PAM的投藥量為1mg/L。3當(dāng)進(jìn)水COD為7.70

24、xmg/L,SS為1.90xmg/L,油脂為0.972xmg/L時(shí),將最正確投藥量用于共凝聚氣浮反響設(shè)備中得出COD的去除率在85%左右,SS去除率在90%左右,油脂去除率在99.5%左右,最正確回流比為225%,共凝聚氣浮形成的共凝聚體抗沖擊負(fù)荷良好。 第三章 SBR工藝處理制革廢水序批式活性污泥SBR工藝是一種理想的間歇式活性污泥處理工藝,已經(jīng)開展為污水處理的最正確實(shí)用技術(shù)之一。它特別適合于有機(jī)物濃度高,間歇排放的中小型企業(yè)廢水,以及有毒、有害廢水和需脫氮的廢水。用SBR法處理制革廢水是將制革生產(chǎn)的間歇性與SBR的耐沖擊性、低耗性、易操作性有機(jī)地結(jié)合起來,從而為制革廢水的污水治理找到一條切

25、實(shí)可行的處理方法.本試驗(yàn)將主要考察曝氣時(shí)間、曝氣量、沖擊負(fù)荷、污泥濃度等對SBR系統(tǒng)運(yùn)行的影響,旨在為制革廢水的處理工藝設(shè)計(jì)和運(yùn)行管理提供科學(xué)依據(jù),也為類似的其它食品廢水處理提供借鑒。接種污泥取自大連凌水河污水處理廠CASS反響池中的污泥,將其投入SBR池中,濃度約為4.5g/LS根本穩(wěn)定在25%30%之間SVI90,原水來自共凝聚混凝氣浮的出水,COD為1051mg/L左右,氨氮為70mg/L左右,色度為195倍左右,氣浮池出水補(bǔ)充清水至預(yù)定水位,悶曝氣兩天后沉淀兩小時(shí),然后,每天進(jìn)水一次,連續(xù)曝氣6h,以不同濃度的進(jìn)水負(fù)荷對污泥進(jìn)行培養(yǎng)馴化,在培養(yǎng)馴化期間,SBR反響池內(nèi)溶解氧充足2.0m

26、g/L,水溫始終維持在14到22°C之間,通過投加碳酸鈉使混合液pH保持在6.5-8.5之間。經(jīng)過培養(yǎng)馴化,使活性污泥能夠逐漸適應(yīng)制革廢水并能對其有很好的處理效果,同時(shí)檢測出水中的N-N、COD濃度和色度,從而計(jì)算氨氮、COD和色度的去除率,活性污泥培養(yǎng)馴化的結(jié)果如圖3.1圖3.3所示。從如圖3.1圖3.3可以看出在馴化期間COD、氨氮隨著時(shí)間的增加去除率逐漸增加,在馴化后期都到達(dá)了60%以上,說明微生物馴化成功;由于在馴化期間出水色度就己經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于排放標(biāo)準(zhǔn)了,之后對色度不進(jìn)行單獨(dú)測試。研究了在不同曝氣量的條件下,SBR反響器中COD和氨氮的降解情況。活性污泥法中,反響器中的溶解氧D

27、O是重要的運(yùn)行參數(shù),一些試驗(yàn)及運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)說明,低溶解氧條件會促進(jìn)絲狀菌生長,破壞污泥絮體的沉降性能;不利于胞外多聚物的產(chǎn)生,對絮體形成有消極影響,而過高的溶解氧又是對能源的一種浪費(fèi),將進(jìn)水N-N濃度控制在70mg/L左右,COD控制在1000mg/L左右,pH值調(diào)到8左右,調(diào)節(jié)曝氣量大小,連續(xù)運(yùn)行6h,檢測進(jìn)出水中剩余N-N,COD濃度。不同曝氣量情況下,COD隨時(shí)間變化情況如圖3.7所示。在一個(gè)運(yùn)行周期內(nèi)隨時(shí)間變化的曲線.可以看出供氣量為0.06m3/h時(shí),COD在4小時(shí)內(nèi)快速降低并到達(dá)穩(wěn)定值;而供氣量在0.04m3/h時(shí)所需時(shí)間要長一些,大約在6h左右C0D趨于穩(wěn)定;供氣量為0.02m3/h

28、時(shí),降解時(shí)間約為6h,降解后的COD濃度要高于前兩者.而當(dāng)供氣量為0.1m3/h時(shí)與供氣量為0.08m3/h和0.06m3/h時(shí)在5h時(shí)差異并不是很大?？梢?曝氣量減小導(dǎo)致了COD降解時(shí)間的延長,供氣量過小將使得最終COD濃度增加.而供氣量過大對COD的降解速率的影響不是很明顯,且又是對能源的一種浪費(fèi),再加上后續(xù)厭氧階段COD仍然能夠繼續(xù)進(jìn)行降解,所以反響器的最正確供氣量確定為0.06m3/h。本實(shí)驗(yàn)將通過改變污泥濃度來討論其對氨氮去除率的影響。將進(jìn)水N-N濃度控制在60mg/L一75mg/L左右,初始COD保持在900mg/L一1125mg/L,污泥濃度由低逐漸增大。MLSS對氨氮去除率的影

29、響如圖3.4所示。由圖3.3得:當(dāng)活性污泥濃度很低時(shí),如MLSS在1g/L3g/L時(shí),去除率不高。而當(dāng)MLSS升到4g/L6g/L時(shí),去除率明顯增大。當(dāng)MLSS較低時(shí),由于曝氣的攪動(dòng),使得活性污泥絮體外表更新速率較快,難以形成缺氧微環(huán)境,因而難以產(chǎn)生反硝化作用,從而影響硝化反響的化學(xué)平衡,影響了脫氮率。而當(dāng)MLSS大于4g/L時(shí),污泥的粒徑較大,故可在絮體內(nèi)部形成較大的缺氧區(qū),有利于反硝化進(jìn)行,提高了脫氮率。但MLSS過大如7g/L時(shí),由于粒徑過大,絮體過密,使絮體內(nèi)物質(zhì)的傳質(zhì)受阻,進(jìn)而影響了絮體內(nèi)微生物的代謝活動(dòng)。有較高脫氮率的MLSS宜在4g/L-6g/L之間,本實(shí)驗(yàn)MLSS取4.5g/L

30、。由表3.4看出,通過燒杯試驗(yàn),沉淀0.5h時(shí),泥水界面不夠清晰,上清液中有懸浮物,出水COD也較大;沉淀1h,泥水界面清晰,上清液中有較少的懸浮物,出水COD降到IO0mg/L以下;沉淀1.5h,泥水界面清晰,上清液中幾乎沒有懸浮物,COD小于100mg/L;沉淀2h出水COD與沉淀1.5h并無明顯差異。雖然沉淀1h出水COD可以達(dá)標(biāo),但其值偏高,所以選擇1.5h為最正確沉淀時(shí)間。當(dāng)進(jìn)水氨氮濃度為158mg/L制革廢水直接混凝后,進(jìn)水pH值為8.67時(shí),且進(jìn)水時(shí)間為1.73h,曝氣時(shí)間為6h,厭氧反響時(shí)間1.5h,出水時(shí)間1.73h時(shí),氨氮、DO、pH隨曝氣反響時(shí)間的變化曲線如圖3.6所示。

31、圖3.5高負(fù)荷下氨氮、DO、pH隨曝氣反響時(shí)間的變化曲線由圖3.5可以看出,開始階段pH值上升是由于進(jìn)水階段中發(fā)生了反硝化反響,而曝氣階段由于硝化反響的進(jìn)行,PH值持續(xù)下降,并在7.73h處降到最低點(diǎn),pH值為6.22;此時(shí)氨氮受pH值下降的影響,去除率逐漸下降,在pH值為7以后氨氮根本沒有去除效果;而DO隨著曝氣時(shí)間的增加而持續(xù)上升,在曝氣結(jié)束時(shí)到達(dá)3.6mg/L進(jìn)入?yún)捬蹼A段,由于反硝化反響的進(jìn)行,PH值逐漸上升,剩余氨氮濃度根本不變,DO在短時(shí)間內(nèi)降到0.5mg/L以下,氨氮含量到達(dá)國家?污水排放標(biāo)準(zhǔn)?GB8978-1996。pH隨曝氣的繼續(xù)進(jìn)行而降低,分析其原因主要為:微生物初期吸附的小

32、分子有機(jī)酸等物質(zhì)在降解過程中會局部被釋放到污水中,引起pH小范圍內(nèi)下降;隨著有機(jī)物降解的進(jìn)行,產(chǎn)生大量的C,此時(shí)曝氣吹脫的量小于產(chǎn)生量, C溶于水由于C平衡的存在使得系統(tǒng)內(nèi)pH值下降。原水經(jīng)過凝聚混凝氣浮和SBR工藝之后出水水質(zhì)如表3.7所示。本章小結(jié)SBR法處理制革廢水共凝聚混凝氣浮反響的出水得到以下參數(shù):1SBR運(yùn)行方式采用進(jìn)水頂出水,進(jìn)水控制流速為8L/h,最正確排水比為3/5。2曝氣時(shí)間確定為6h,曝氣量在0.06m3/h,MLSS選擇46g/L為宜,初始pH值在7.58.5范圍內(nèi),沉淀時(shí)間選擇1.5h為最正確。當(dāng)進(jìn)水共凝聚混凝氣浮反響的出水COD為1050mg/L, N-N為7omg

33、/L,此時(shí)N-N25mg/L,COD100mg/L。SBR運(yùn)行參數(shù):進(jìn)水排水1.73h,曝氣6h,沉淀1.5h,閑置1h,進(jìn)入下一周期。3當(dāng)進(jìn)水COD為1050mg/L, N-N為70mg/L并保持穩(wěn)定時(shí),系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行,出水水質(zhì)到達(dá)排放標(biāo)準(zhǔn);當(dāng)進(jìn)水N-N濃度為158mg/L制革廢水直接混凝后,進(jìn)水pH值為8.67時(shí),出水水質(zhì)仍能到達(dá)放標(biāo)準(zhǔn),SBR系統(tǒng)抗沖擊性能良好。第四章 生物接觸氧化工藝制革廢水生物接觸氧化反響器參加填料后,在曝氣作用下,填料在曝氣池內(nèi)流化,相互摩擦碰撞,大氣泡被切割成小氣泡或微小氣泡,加大了氣液接觸面積,填料、氣流和水流三者之間的這種切割作用和紊動(dòng)作用不斷加強(qiáng)63有利于氧的

34、轉(zhuǎn)移"生物填料外表形成的性能良好的生物膜是生物接觸氧化法的關(guān)鍵64。生物膜就是細(xì)菌和菌類一類的微生物和原生動(dòng)物、后生動(dòng)物一類的微型動(dòng)物附著在填料上生長繁育,并在其上形成膜狀生物污泥。在污水與填料的接觸過程中,污水中的有機(jī)污染物作為營養(yǎng)物質(zhì)為生物膜上的微生物所攝取,同時(shí)向生物膜內(nèi)部傳遞擴(kuò)散并氧化降解而得到繁衍增殖65。在接觸氧化池中,廢水中有機(jī)物的去除是通過填料和生物膜的吸附截留、微生物氧化降解和食物鏈轉(zhuǎn)移完成的。生物凈化過程如圖4.1所示。溶解氧是好氧微生物生存的物質(zhì)根底,是其能有效降解水中有機(jī)物的必要條件。在本試驗(yàn)中采用空氣曝氣頭曝氣。曝氣量的大小不僅影響水的處理效果,還直接關(guān)系到

35、污水處理的運(yùn)行費(fèi)用,在污水成分根本不變,可生物降解性大致相同,對曝氣量與污水處理效果的影響進(jìn)行了試驗(yàn)研究。進(jìn)水COD在1O50mg/L左右,氨氮N-N在70mg/L左右。水力停留時(shí)間為7h,并控制反響器內(nèi)污水的PH值在78.5左右。DO和COD隨曝氣量變化曲線如圖4.2所示。圖4. DO和COD隨曝氣量變化曲線結(jié)果如圖4.所示:曝氣量比擬低時(shí),COD去除率也較小;增大曝氣量,COD的去除率相應(yīng)增加;當(dāng)曝氣量到約0.04m3/h時(shí),在一定的試驗(yàn)條件下,COD的去除率到達(dá)約90%。假設(shè)繼續(xù)增大曝氣量,COD的去除率反而下降。這是由于曝氣量較小時(shí),生物接觸氧化反響器內(nèi)的鼓泡供氧及有機(jī)物的轉(zhuǎn)移速率滿足

36、不了生物增長!繁殖的需要,微生物活性較低,有機(jī)物降解速度下降。隨著曝氣量的增大,供氧及有機(jī)物轉(zhuǎn)移速度增大,微生物活性提高,在進(jìn)水負(fù)荷不變的情況下,COD去除率上升。但曝氣量增大到某一值時(shí),由于表觀氣速過大,產(chǎn)生的剪切力使填料上的微生物膜剝落失流,塔內(nèi)生物明顯減小,處理效果下降。另外,曝氣量增大,曝氣所耗的功率增加,基于去除效果和節(jié)能考慮,曝氣量在0.04m3/h較為適宜。由圖4.可以看出,曝氣量0.04m3/h時(shí)隨著曝氣量的增大,TN的去除率增加幅度很大,原因在于曝氣量增大之后,液體傳質(zhì)能力增強(qiáng),氨氮被氧化成亞硝態(tài)或者硝態(tài)氮后能傳透外部好氧生物膜層進(jìn)入內(nèi)部厭氧層,從而對總氮進(jìn)行有效的去除。但是

37、當(dāng)曝氣量0.04m3/h時(shí),由于曝氣量的增大,有些生物膜由于收到剪切力的作用而脫落了,故總氮去除率降低。由試驗(yàn)可以得出當(dāng)曝氣量為0.04m3/h爪去除效果最好,應(yīng)選擇曝氣量為0.04m3/h。水利停留時(shí)間6.5小時(shí),進(jìn)水COD濃度控制在1050mg/L左右,氨氮濃度在70mg/L左右,進(jìn)水pH值控制在8左右。對進(jìn)水,出水COD,氨氮濃度進(jìn)行檢測,并記錄值變化情況。圖4.4圖4.6為設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定時(shí)各個(gè)指標(biāo)的變化情況。從圖4.4圖4.6可以看出反響器對進(jìn)水水質(zhì)的處理效果,雖然開始的時(shí)候去除率出現(xiàn)了波動(dòng),但是仍然有較好的處理效果,而且出水水質(zhì)比擬穩(wěn)定,并且到達(dá)了國家污水排放標(biāo)準(zhǔn)GB8978-1996。將進(jìn)水水質(zhì)濃度提高,把制革廢水直接混凝后的出水,即COD在2400 mg/L左右,氨氮N-N在160mg/L左右進(jìn)行抗沖擊試驗(yàn),檢驗(yàn)一下設(shè)備的抗沖擊性能,氨氮和COD去除率曲線如圖4.17所示。 從圖4.7可以看出當(dāng)高負(fù)荷的水質(zhì)剛進(jìn)入反響器中時(shí),出水氨氮N-N和COD的含量超過了國家污水排放標(biāo)準(zhǔn)GB8978-1996,隨著抗沖擊次數(shù)的增多,剩余氨氮和COD的含量逐漸減少并到達(dá)國家污水排放標(biāo)